隨著戰(zhàn)后嬰兒潮世代的年齡增長，更多的人依賴便攜式醫(yī)療技術(shù)來滿足他們的醫(yī)療護(hù)理需求和改善生活質(zhì)量。如今，一般認(rèn)為約47%超過75歲的成年人有一只或兩只耳朵的聽力受損。其它威脅聽力的如噪音或健康問題，可影響任何年齡的人。事實上，12.5%的6-19歲的人群由于處于過度噪音，聽力受損。
    助聽器市場正以每年6-8%的年復(fù)合增長率(CAGR)增長(圖1)，潛在的增長仍高出很多。那些能受益于助聽器的人，極少數(shù)(約4%)會真正購買一臺助聽器，我們認(rèn)為這受設(shè)備的成本所影響，和與負(fù)面的年老觀感有關(guān)。雖然助聽器為煩人的問題提供了一個簡單的方案，但許多病人只在有必要時轉(zhuǎn)向配戴助聽器。

    圖1. 助聽器市場增長(HIA)

    如今，先進(jìn)的新特性正被應(yīng)用于助聽器以顯著提升功能性，終有助于使用戶體驗更愉悅，從而提高采用率。
    無線更自由
    正如許多其它可穿戴設(shè)備，無線連接正迅速越來越普及，而不是只在高端助聽器才具備的特性。對用戶來說，無線技術(shù)使他們更易于控制他們的設(shè)備，所以使其在更大規(guī)模可用至關(guān)重要。
    直到今天，在助聽器上進(jìn)行調(diào)整(如音量控制、程序選擇等)仍然具挑戰(zhàn)性。用戶可通過選擇設(shè)備上一個或兩個小按鈕手動調(diào)整。有些可能可以在助聽器仍然戴在耳朵上時調(diào)整，但其它的可能不得不事先摘下。另一種選擇需要使用專用的制造商指定的遠(yuǎn)程控制，或中繼器(更大的設(shè)備，通常戴在脖子上)。當(dāng)今市面上的大多助聽器不具備直接與智能手機(jī)進(jìn)行通信的能力，所以需要這額外的設(shè)備，以便把助聽器使用的專有無線鏈路轉(zhuǎn)換為智能手機(jī)可理解的標(biāo)準(zhǔn)的藍(lán)牙鏈路。
    由于很多人已攜帶和使用智能手機(jī)，完全使用它來與用戶的助聽器通信和控制用戶的助聽器，已成為目前吸引力的特性。定制的智能手機(jī)應(yīng)用特性直觀的圖標(biāo)和觸摸控制方便所有層面的技術(shù)認(rèn)知，增添其易用性。對于助聽器，這些應(yīng)用程序令使用者能易于檢查他們設(shè)備的電池電量，和優(yōu)化程序或?qū)ψ筮吅陀疫叺闹犉鬟M(jìn)行單獨的音量控制設(shè)置。其它特性可包括短信提醒或來電鈴聲，或GPS跟蹤以幫助找到錯放的助聽器。
    采用藍(lán)牙低功耗(BLE)無線技術(shù)，音頻可直接從外部源如音響或配備輔助設(shè)備的電視串流到助聽器。這可為佩戴者提供更身臨其境的娛樂體驗，具備更好的音頻質(zhì)量。這技術(shù)可為助聽器佩戴者帶來更佳和更獨立的用戶體驗。然而，考慮到BLE可引起的功耗和系統(tǒng)大小的潛在影響，它難以應(yīng)用于小型助聽器中。
    更大的設(shè)計挑戰(zhàn)
    設(shè)計人員希望增強(qiáng)助聽器的功能，面臨由更受歡迎的分立的風(fēng)格引起的極端的空間限制。目前使用的助聽器多達(dá)80%是耳背式(BTE)(圖2)，通常采用一體化設(shè)計或有一個遠(yuǎn)程接收器穿插入耳道。耳內(nèi)式(ITE)占約20%的市場，全部或部分外殼或小型設(shè)計將完全插入耳道。
   

    圖2. 當(dāng)今助聽器常見的是戴在耳后

    在這任何外形中，助聽器設(shè)計人員必須安排接收器、電池和相關(guān)電路、音量調(diào)節(jié)和程序切換的用戶控制，和音頻數(shù)字信號處理器(DSP)和相關(guān)外設(shè)，包括存儲器和現(xiàn)在的藍(lán)牙無線電收發(fā)器。通常需要一個或更多麥克風(fēng)，以使背景噪聲消除和方向性聲音提取(圖3)。
   

    圖3. 典型的助聽器外殼施加嚴(yán)格的空間限制

    額外的無線電子系統(tǒng)的功耗也值得認(rèn)真考量，以限度地減小對整體系統(tǒng)的影響，并避免需要更大、更重的電池提供更多的電能。
    克服障礙
    系統(tǒng)級封裝(SiP)方案可幫助克服小型設(shè)備的空間限制，通過集成一些器件到單個方案中。安森美半導(dǎo)體近日推出Ezairo 7150 SL，一個無線音頻處理混合模塊，可易于集成到一個標(biāo)準(zhǔn)的耳背式助聽器外殼中。
    該微型混合模塊基于可編程的Ezairo 7100數(shù)字信號處理(DSP)平臺，采用高的4核架構(gòu)。Ezairo 7150 SL提供多協(xié)議無線支援，優(yōu)化用于2.4 GHz免授權(quán)費的無線電頻段，并兼容于BLE及各種定制協(xié)議，以傳輸超低功耗立體聲音頻串流。為存儲重要的助聽器參數(shù)，Ezairo 7150 SL提供2 Mb非易失性存儲器(EEPROM)。
    安森美半導(dǎo)體已創(chuàng)建Ezairo 7150-SL耳背式助聽器的完整參考設(shè)計，包括混合模塊、所需的無源元件，和2.4 GHz無線電天線，以幫助設(shè)計人員開發(fā)和改進(jìn)他們自己的設(shè)備。參考設(shè)計包括全裝配式硬件(圖4)、Android應(yīng)用樣本、和用于通過遠(yuǎn)程dongle的立體聲音頻串流和通過BLE控制的固件。
   

    圖4. 參考設(shè)計，通過耳背式外殼、軟性電路，和天線加速項目開發(fā)

    多協(xié)議無線支持實現(xiàn)先進(jìn)的助聽器特性如使用智能手機(jī)或平板電腦通過藍(lán)牙低功耗控制(CoBLE)，和音頻串流經(jīng)由插入源設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)音頻輸出接口的遠(yuǎn)程dongle。音頻串流協(xié)議采用專有的低延時的無線電鏈路，功耗極小(僅約標(biāo)準(zhǔn)的助聽器鋅空氣電池中的4-5 mA)。
    立體音頻串流特性令用戶能通過使用一個小的發(fā)射dongle聽到任何外部源如電視或汽車收音機(jī)的音頻。該dongle還可工作于遠(yuǎn)程麥克風(fēng)模式，進(jìn)一步增強(qiáng)了用戶在挑戰(zhàn)性的環(huán)境下的聆聽體驗，如嘈雜的環(huán)境或發(fā)言者離聽眾很遠(yuǎn)的教室。
    現(xiàn)代助聽器的先進(jìn)特性，特別是無線連接，對系統(tǒng)級設(shè)計提出了嚴(yán)峻的新挑戰(zhàn)。Ezairo 7150 SL以其高集成度，確保更高的性能、易用性、可靠性，并終便于配戴者配戴。
    結(jié)論
    先進(jìn)的特性有可能革新助聽器配戴者的生活質(zhì)量。物理空間的限制已成為限制進(jìn)步的一個關(guān)鍵因素，但精密的集成技術(shù)現(xiàn)已有助于實現(xiàn)無線連接，如通過BLE和低延時的音頻串流控制，而無需笨重的中繼裝置。這些特性為大大提升終端用戶體驗作好準(zhǔn)備，有助于助聽器從有人需要使用的設(shè)備變革至他們想要使用的設(shè)備。